[發明專利]一種去除黃磷中硫的方法

有效

• 申請號: 201910377613.X
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110078035B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 吳展平;王元攀;吳小春;何建軍
• 申請（專利權）人: 上海秦烯新材料科技有限公司
• 主分類號: C01B25/047
• 分類號: C01B25/047
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 郭桂峰

本發明公開了一種去除黃磷中硫的方法，包括：S1、將固體黃磷置于硝酸溶液中進行加熱保溫攪拌，所述加熱保溫攪拌途中加入雙氧水，所述加熱保溫攪拌完成后進行液固分離，得到黃磷硝酸溶液；S2、將所述黃磷硝酸溶液進行分離，用純水反復清洗分離硝酸溶液后的黃磷，得到初步凈化后的黃磷；S3、將所述初步凈化后的黃磷置于鹽酸溶液或磷酸溶液中，再加入氯化鋇溶液、醇，保溫攪拌，所述保溫攪拌完成后進行液固分離，得到黃磷氯化鋇溶液；S4、將所述黃磷氯化鋇溶液進行分離，用純水清洗分離氯化鋇溶液后的黃磷，得到低硫的黃磷。本發明的主要目的在于提供一種降低工業黃磷中硫雜質，用使其符合生產高純度黃磷質量指標的方法。

技術領域

本發明涉及一種去除黃磷中硫的方法，屬于黃磷生產技術領域。

背景技術

高純度的黃磷廣泛應用于太陽能電池、化合物無半導體、發光二極管等領域，當高純黃磷用于光電子和半導體行業中制造硅晶元時，比較忌諱ppm級的硫。

黃磷的凈化主要除去是砷、硅、硫、有機碳及金屬雜質等。目前，國內外高純黃磷的生產技術路線有很多種，主要有酸洗法、活性碳吸附法、蒸餾法等。其大多都是去除As、Fe、Al、Ca、Na等離子的專利，而鮮有去除雜質硫的方法。

發明內容

針對上述問題，本發明的主要目的在于提供一種降低工業黃磷中硫雜質，用使其符合生產高純度黃磷質量指標的方法。

為提高黃磷純度，用酸洗氧化及沉淀過濾的方法對工業黃磷中的微量硫進行脫除、凈化，可使其黃磷中的硫含量下降95％以上，并且無其他有害雜質及金屬元素重新引入。提高了黃磷的品質，拓展了黃磷的加工應用領域。

本發明提供的技術方案如下：

一種去除黃磷中硫的方法，包括：

S1、將固體黃磷置于硝酸溶液中進行加熱保溫攪拌，所述加熱保溫攪拌途中加入雙氧水，所述加熱保溫攪拌完成后進行液固分離，得到黃磷硝酸溶液；

S2、將所述黃磷硝酸溶液進行分離，用純水反復清洗分離硝酸溶液后黃磷，得到初步凈化后的黃磷；

S3、將所述初步凈化后的黃磷置于鹽酸溶液或磷酸溶液中，再加入氯化鋇溶液、醇，保溫攪拌，所述保溫攪拌完成后進行液固分離，得到黃磷氯化鋇溶液；

S4、將所述黃磷氯化鋇溶液進行分離，用純水清洗分離氯化鋇溶液后的黃磷，得到低硫的黃磷。

本技術方案中，先用硝酸氧化法凈化黃磷中微量單質硫等雜質，使其形成SO₄^2-，再經BaCl₂溶液中Ba²⁺的與溶液中的SO₄^2-相結合形成BaSO₄沉淀，通過液固分離將上述沉淀去除，達到去除黃磷中硫的目的。

其中使用硝酸法進行氧化過程中，因氧化過程中會存在一些難溶物質形成沉淀，所以需要通過液固分離的方式將難容物質清除；部分以離子形式溶于硝酸溶液中的雜質可以通過分離方式，去除大部分硝酸溶液及溶于硝酸溶液中的雜質，再將分離后的黃磷用水反復清洗得到初步凈化后的黃磷；

初步凈化后的黃磷經過進一步用氯化鋇法凈化過程中，還會殘留一部分Cl^-、Ba²⁺等，通過分離和用水反復清洗的方式即可去除殘留的離子及其他雜質。

本發明技術方案在凈化黃磷過程中由于黃磷不溶于水且黃磷的密度比水大，而所加入的離子均溶于水，會產生分層現象，所以可以通過分離和用純水反復清洗的方式即可去除，在達到去除雜質目的的同時亦不會再增添新的雜質，保證了黃磷的品質。

優選地，所述步驟S1中：

所述固體黃磷與硝酸溶液的固液體積比為1:3，硝酸溶液的濃度為0.5～3.5mol/L。